Свободные электроны в металле

Известно:

1) В металле имеются «свободные» электроны, которые можно рассматривать как идеальный газ из фермионов в прямоугольной потенциальной яме.

2) Идеальный газ подчиняются распределению Максвелла (по скоростям) и Больцмана (по концентрации).

3) Согласно классической теории энергия «средней» частицы <E> = , т.е.:

а) может принимать любые значения, вплоть до нуля;

б) при Т=0 <E> = 0, что для противоречит принципу Паули => классическое распределение к электронам применять нельзя.

4)

5) При Т=0; . Значит, все состояния с заняты, а с - свободны.

6) Все состояния квантованы, энергетические уровни дис-кретны, но расположены так часто, что энергетический спектр можно считать квазинепрерывным.

7) Действие принципа Паули означает, что между свободными электронами существует взаимодействие (оно не силовое, это квантовый эффект).